Tutorial custom placing of windows and doors/fr: Difference between revisions

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16. You may adjust the dimensions of the new window by changing the named parameters in {{incode|Sketch003}} under {{PropertyData|Constraints}}, for example, set {{incode|Height}} to {{incode|2 m}}, and {{incode|Frame Fixed Bottom}} to {{incode|0 m}}. Then press {{KEY|Ctrl}}+{{KEY|R}} to [[recompute]] the model. If the wall doesn't show a bigger hole for the new window, select the wall in the tree view, right click and choose {{incode|Mark to recompute}}, then press {{KEY|Ctrl}}+{{KEY|R}} again.
16. Vous pouvez ajuster les dimensions de la nouvelle fenêtre en modifiant les paramètres nommés dans {{incode|Sketch003}} sous {{PropertyData/fr|Contraintes}}, par exemple, définissez {{incode|Height}} à {{incode|2 m}} et {{incode|Frame Fixed Bottom}} à {{incode|0 m}}. Appuyez ensuite sur {{KEY|Ctrl}}+{{KEY|R}} pour [[recompute/fr|recalculer]] le modèle. Si le mur n'affiche pas un plus grand trou pour la nouvelle fenêtre, sélectionnez le mur dans l'arborescence, faites un clic droit et choisissez {{incode|Mark to recompute}}, puis appuyez sur {{KEY|Ctrl}}+{{KEY|R}} à nouveau.


17. These operations have changed the position of the new window, but the opening in the wall doesn't look correct. It is slanted, that is, the hole is not perpendicular to the face of the wall, and it may even cut other parts of the wall. The problem is that {{incode|Window001}} has retained the {{PropertyData|Normal}} information of the original {{incode|Window}}.
17. These operations have changed the position of the new window, but the opening in the wall doesn't look correct. It is slanted, that is, the hole is not perpendicular to the face of the wall, and it may even cut other parts of the wall. The problem is that {{incode|Window001}} has retained the {{PropertyData|Normal}} information of the original {{incode|Window}}.

Revision as of 20:08, 16 January 2021

Other languages:
Tutoriel
Thème
Architecture
Niveau
Intermédiaire
Temps d'exécution estimé
60 minutes
Auteurs
vocx
Version de FreeCAD
0.18 ou ultérieure
Fichiers exemples
aucun
Voir aussi
None

Introduction

Ce didacticiel montre comment placer des fenêtres Arch et des portes Arch personnalisées dans un modèle de bâtiment. Il utilise l'atelier Draft, l'atelier Arch et l'atelier Sketcher.

Les outils couramment utilisés sont: Draft Grille, Draft Accrochage, Draft Fil, Arch Mur, Arch Fenêtre et Sketcher Esquisse. L'utilisateur doit être familiarisé avec les esquisses contraignantes.

Ce tutoriel est inspiré des tutoriels de jpg87 publiés dans les forums FreeCAD.

Voir également le fil suivant pour plus d'informations sur la position des fenêtres et des portes.

Voir également la page suivante pour quelques vidéos sur la façon d'aligner les fenêtres.

Installation

1. Ouvrez FreeCAD, créez un nouveau document vide et passez à l'atelier Arch

2. Assurez-vous que vos unités sont correctement définies dans le menu Edition → Préférences → Général → Unités. Par exemple, MKS (m/kg/s/degré) est bon pour gérer les distances dans un bâtiment typique; de plus, définissez le nombre de décimales sur 4 pour considérer même les plus petites fractions du mètre.

3. Utilisez le bouton Draft Visibilité de la grille pour afficher une grille avec une résolution suffisante. Vous pouvez modifier l'apparence de la grille dans le menu Edition → Préférences → Draft → Grille et ancrage → Grille. Définissez des lignes tous les 50 mm, avec des lignes principales toutes les 20 lignes (tous les mètres) et 1000 lignes au total (la grille couvre une superficie de 50 mx 50 m).

4. Zoom arrière de la vue 3D si vous êtes trop près de la grille.

Nous sommes maintenant prêts à créer un mur simple sur lequel nous pouvons positionner les fenêtres et les portes.

Placement d'un mur

5. Utilisez l'outil Draft Fil pour créer un fil. Allez dans le sens antihoraire.

5.1. Premier point dans (0, 4, 0); dans la boîte de dialogue, saisissez 0 m Enter, 4 m Enter, 0 m Enter.
5.2. Deuxième point dans (2, 0, 0); dans la boîte de dialogue, saisissez 2 m Enter, 0 m Enter, 0 m Enter.
5.3. Troisième point dans (4, 0, 0); dans la boîte de dialogue, saisissez 4 m Enter, 0 m Enter, 0 m Enter.
5.4. Quatrième point dans (6, 2, 0); dans la boîte de dialogue, entrez 6 m Enter, 2 m Enter, 0 m Enter.
5.4. Cinquième point dans (6, 5, 0); dans la boîte de dialogue, saisissez 6 m Enter, 5 m Enter, 0 m Enter.
5.5. Sur le pavé numérique, appuyez sur A pour terminer le fil.
5.6. Dans le pavé numérique, appuyez sur 0 pour obtenir une vue axonométrique du modèle.
Note: assurez-vous que la case Relative est désactivée si vous donnez des coordonnées absolues.
Note 2: les points peuvent également être définis avec le pointeur de la souris en choisissant les intersections sur la grille, à l'aide de la barre d'outils Draft Snap et de la méthode Draft Grille .
Note 3: vous pouvez également créer des formes par programmation en créant des scripts dans Python. Attention, la plupart des fonctions attendent leur saisie en millimètres.
import FreeCAD
import Draft

p = [FreeCAD.Vector(0.0, 4000.0, 0),
FreeCAD.Vector(2000.0, 0.0, 0.0),
FreeCAD.Vector(4000.0, 0.0, 0.0),
FreeCAD.Vector(6000.0, 2000.0, 0.0),
FreeCAD.Vector(6000.0, 5000.0, 0.0)]

w = Draft.makeWire(p, closed=False)

6. Sélectionnez DWire et cliquez sur l'outil Arch Mur; le mur est immédiatement créé avec une largeur (épaisseur) par défaut de 0,2 m et une hauteur de 3 m.

Fil de base pour le mur

Mur construit à partir du fil

Placement de portes et fenêtres prédéfinies

7. Cliquez sur l'outil Arch Fenêtre; comme préréglage, sélectionnez Simple door et modifiez la hauteur à 2 m.

7.1. Changez l'accrochage en Draft Milieu et essayez de sélectionner le bord inférieur du mur frontal; faites pivoter la vue standard si nécessaire pour vous aider à choisir le bord et non la face du mur; lorsque le milieu est actif, cliquez pour placer la porte.
7.2. Cliquez à nouveau sur l'outil Arch Fenêtre et placez une autre porte, mais cette fois au milieu du mur arrière; faites pivoter la vue standard si nécessaire.

Accrochage au milieu du bord inférieur du mur pour placer la porte

Note: la Sill height est la distance entre le sol et le bord inférieur de l'élément. Pour les portes, la Sill height (Hauteur du seuil) est généralement de 0 m car les portes touchent normalement le sol; d'autre part, les fenêtres ont une séparation habituelle de 0,5 m à 1,5 m du sol. Sill height ne peut être définie que lors de la création initiale de la fenêtre ou de la porte à partir d'un préréglage. Une fois la fenêtre ou la porte insérée, modifiez son emplacement en éditant la DonnéesPosition du vecteur [x, y, z] de l'Sketcher Esquisse sous-jacente.

Création de portes et fenêtres personnalisées

8. Passez à l'atelier Sketcher; sélectionnez la partie du mur à droite qui n'a pas de porte; cliquez sur Nouvelle esquisse; sélectionnez FlatFace comme méthode de pièce jointe. Si la géométrie existante obstrue votre vue, cliquez sur la Vue en section pour la supprimer.

9. Dessinez une esquisse quelconque contenant trois fils fermés. Assurez-vous de fournir des contraintes à tous les fils.

9.1. Le fil extérieur est le plus gros et définira les principales dimensions de l'objet fenêtre, ainsi que la taille du trou créé lorsqu'il est intégré dans un Arch Mur. Assurez-vous que les dimensions sont nommées correctement, par exemple Width et Height. Une contrainte définit également la courbure du fil extérieur; donnez-lui un nom approprié, comme HeightCurve.
9.2. Le deuxième fil est décalé du fil extérieur et, ensemble, ils définissent la largeur du cadre fixe de la fenêtre. Nommez le décalage de manière appropriée, par exemple FrameFixedOffset. Il sera utilisé pour les décalages verticaux et horizontaux supérieurs. Le décalage du bas, s'il est défini sur zéro, aura pour effet que le cadre fixe touche le bas de la fenêtre; cela peut être utilisé pour modéliser une porte au lieu d'une fenêtre. Donnez-lui un nom approprié, comme FrameFixedBottom.
9.3. Le troisième fil, le plus à l'intérieur, est décalé du deuxième fil, et avec lui, ils définissent le cadre de la fenêtre qui peut s'ouvrir. Le fil le plus à l'intérieur définit également la taille du panneau de verre. Encore une fois, donnez des noms significatifs à ces décalages, par exemple, FrameInnerOffset et FrameInnerBottom.
9.4. Afin de construire avec succès l'esquisse, utilisez les contraintes horizontales (Sketcher Contrainte horizontale) et verticales (Sketcher Contrainte verticale) pour les côtés droits; utilisez la géométrie de construction auxiliaire (Sketcher Basculer en géométrie de construction) et les contraintes tangentielles (Sketcher Contrainte tangente) pour placer correctement les arcs de cercle en haut. Comme dans ce cas, la fenêtre est symétrique, considérez les contraintes d'égalité (Sketcher Contrainte d'egalité), symétrique (Sketcher Contrainte de symétrie) et de point sur objet (Sketcher Contrainte Point sur un objet) là où cela a du sens.

Contraintes pour les fils extérieurs de l'esquisse qui forment la fenêtre

Contraintes pour les fils intérieurs de l'esquisse qui forment la fenêtre

10. Une fois l'esquisse entièrement contrainte, appuyez sur Close pour quitter l'esquisse (Sketcher Quitter l'esquisse).

10.1. Puisqu'une face du mur a été sélectionnée lors de l'étape initiale de création de l'esquisse, l'esquisse est coplanaire avec cette face; cependant, il peut être dans la mauvaise position, loin du mur. Si tel est le cas, ajustez DonnéesPosition dans DonnéesAttachment Offset. Définissez DonnéesPosition sur [4 m, 1 m, 0 m] de sorte que l'esquisse soit centrée dans le mur et à un mètre au-dessus du niveau du sol.
10.2. Vous pouvez voir les contraintes nommées sous DonnéesConstraints. Les valeurs peuvent être modifiées pour voir les cotes de changement d'esquisse immédiatement.

Esquisse de fenêtre déplacée à la position souhaitée sur le mur

Contraintes nommées de l'esquisse, qui peuvent être modifiées sans entrer dans l'esquisse

11. Revenez à l'atelier Arch et, avec le nouveau Sketch002 sélectionné, utilisez Arch Fenêtre. Une fenêtre sera créée et fera un trou dans le mur. La fenêtre est créée à partir d'une esquisse personnalisée, et non à partir d'un préréglage, elle doit donc être modifiée pour afficher correctement ses composants, à savoir le cadre fixe, le cadre intérieur et le panneau de verre.

Fenêtre personnalisée créée à partir de l'esquisse; elle n'a toujours pas de cadre approprié, ni de verre

Configuration de la fenêtre personnalisée

12. Dans l'arborescence, sélectionnez Sketch002 sous-jacent à Window et appuyez sur Espace ou modifiez la propriété VueVisibility en true.

13. Double-cliquez sur Window dans l'arborescence pour commencer à l'éditer.

13.1. Dans la boîte de dialogue Window elements, il y a deux volets, Wires et Components. Il y a trois fils, Wire0, Wire1 et Wire2, et un composant, Default. Les fils font référence aux boucles fermées qui ont été dessinées dans l'esquisse; les composants définissent les zones de l'esquisse qui seront extrudées pour créer des cadres ou des panneaux de verre avec des épaisseurs réelles; ces zones sont délimitées par les fils. Une fenêtre créée à partir d'un preset a déjà deux composants, OuterFrame et Glass. La fenêtre personnalisée doit être modifiée pour avoir une structure similaire.

Boîte de dialogue pour modifier une fenêtre ou une porte

13.2. Cliquez sur Default, puis sur le bouton Remove pour l'éliminer.
13.3. Cliquez sur Add; cela montre les propriétés d'un nouveau composant comme Name, Type, Wires, Thickness, Offset, { {incode|Hinge}} et Opening mode. Donnez un nom, tel que OuterFrame, choisissez Frame pour Type, et cliquez sur Wire0 puis Wire1 ; ils doivent être mis en évidence dans la fenêtre 3D. Ajoutez une petite valeur pour Thickness, 15 mm et cochez la case pour ajouter la valeur par défaut. Cette valeur par défaut est la longueur affectée à la propriété DonnéesFrame; une valeur par défaut similaire peut être attribuée à la propriété DonnéesOffset. Cliquez sur le bouton +Create/update component pour terminer la modification du composant.
13.4. Cliquez sur Add; donnez un autre nom, tel que InnerFrame, choisissez Frame pour Type, et cliquez sur Wire1 puis Wire2 . Ajoutez un Thickness, 60 mm, et Offset, 15 mm. Cliquez ensuite sur le bouton +Create/update component.
13.5. Cliquez sur Add; donnez un autre nom, tel que Glass, choisissez Glass panel pour Type, et cliquez sur Wire2. Ajoutez un Thickness, 10 mm, et Offset, 40 mm. Cliquez ensuite sur le bouton +Create/update component. Si l'un des trois composants doit être modifié, sélectionnez-le et appuyez sur Edit; les modifications ne sont enregistrées qu'après avoir appuyé sur le bouton +Create/update component.

Modification d'un composant précédemment défini d'une fenêtre ou d'une porte

13.6. Si tout est défini, cliquez sur Close pour terminer l'édition de la fenêtre. L'esquisse peut redevenir masquée, mais la fenêtre affichera des éléments solides distincts pour OuterFrame, InnerFrame et Glass. Donnez une valeur de 100 mm à DonnéesFrame pour attribuer une épaisseur par défaut, qui sera ajoutée à la valeur spécifiée dans le composant OuterFrame.

Vue des propriétés de la fenêtre pour ajouter la longueur du cadre par défaut, la longueur du décalage et d'autres options

Fenêtre finie avec des composants appropriés intégrés dans le mur

Duplication de la fenêtre personnalisée

14. Dans l'arborescence, sélectionnez Window et son sous-jacent Sketch002. Puis allez dans Edition → Copier la sélection, et répondez No si on vous demande de dupliquer les dépendances non sélectionnées. Un nouveau Window001 et Sketch003 apparaîtront dans la même position que les éléments d'origine.

15. Sélectionnez le nouveau Sketch003. Accédez à la propriété DonnéesMap Mode et cliquez sur les points de suspension à côté de la valeur FlatFace. Dans la fenêtre 3D, sélectionnez le côté gauche du mur qui n'a aucun élément; faites pivoter la vue standard si nécessaire. Modifiez Attachment offset en [-1 m, 0 m, 0 m] pour centrer la fenêtre, puis cliquez sur OK. L'esquisse et la fenêtre doivent apparaître dans une nouvelle position.

Note: Part Attachement peut également être effectuée en passant à atelier Part, puis en utilisant le menu Pièce → Attachment.

Boîte de dialogue pour modifier le plan d'association de l'esquisse

16. Vous pouvez ajuster les dimensions de la nouvelle fenêtre en modifiant les paramètres nommés dans Sketch003 sous DonnéesContraintes, par exemple, définissez Height à 2 m et Frame Fixed Bottom à 0 m. Appuyez ensuite sur Ctrl+R pour recalculer le modèle. Si le mur n'affiche pas un plus grand trou pour la nouvelle fenêtre, sélectionnez le mur dans l'arborescence, faites un clic droit et choisissez Mark to recompute, puis appuyez sur Ctrl+R à nouveau.

17. These operations have changed the position of the new window, but the opening in the wall doesn't look correct. It is slanted, that is, the hole is not perpendicular to the face of the wall, and it may even cut other parts of the wall. The problem is that Window001 has retained the DonnéesNormal information of the original Window.

Incorrect opening in the wall due to bad Normal of the window

Normals of doors and windows

18. Each Arch Window object controls the extrusion of its body and the opening that is created in its host wall by means of the DonnéesNormal.

The normal is a vector [x, y, z] that indicates a direction perpedicular to a wall. When a window or door preset is created with the Arch Window tool directly over an Arch Wall, the normal is automatically calculated, and the resulting window or door is correctly aligned; the first two objects, Door and Door001, were created in this way.

In similar way, when a sketch is created by selecting a planar surface, it is oriented on this plane. Then when the Arch Window tool is used, the window will use as normal the perpendicular direction to the sketch. This was the case with the third object, the custom Window.

If the window already exists and needs to be moved, as was the case with the duplicated Window001 object, the sketch needs to be remapped to another plane; doing this moves both the sketch and the window, but the latter doesn't automatically update its normal, so it has incorrect extrusion information. The normal needs to be calculated manually and written to DonnéesNormal.

The three values of the normal vector are calculated as following.

x = -sin(angle)
y = cos(angle)
z = 0

Where angle is the angle of the local Z axis of the sketch with respect to the global Y axis.

When a sketch is created, it always has two axes, a local X (red) and a local Y (green). If the sketch is mapped to the global XY working plane, then these axes are aligned; but if the sketch is mapped on the global XZ or global YZ planes, as is common with windows and doors (the sketches are "standing up"), then the local Z (blue) forms an angle with the global Y axis; this angle varies from -180 to 180 degrees. The angle is considered positive if it opens counterclockwise, and it is negative if it opens clockwise, starting from the global Y axis.

Local coordinates of a sketch that is "standing up", that is, mapped to the global XZ plane

Intended directions of the normals for each door and window

If we look at the geometry created so far, we see the following normals.

Door
The local Z is aligned with the global Y, therefore, the angle is zero. The normal vector is
x = -sin(0) = 0
y = cos(0) = 1
z = 0

or DonnéesNormal is [0, 1, 0].

Door001
The local Z is rotated 90 degrees from the global Y, therefore, the angle is 90 (positive, because it opens counterclockwise). The normal vector is
x = -sin(90) = -1
y = cos(90) = 0
z = 0

or DonnéesNormal is [-1, 0, 0].

Window
The local Z is rotated 45 degrees from the global Y, therefore, the angle is 45 (positive, because it opens counterclockwise). The normal vector is
x = -sin(45) = -0.7071
y = cos(45) = 0.7071
z = 0

or DonnéesNormal is [-0.7071, 0.7071, 0].

Window001
The local Z direction is found by using the Draft Dimension tool and measuring the angle that the wall trace (Wire) makes with the global Y axis, or any line aligned to it. This angle is 26.57; the desired angle is the complement to this, so 90 - 26.57 = 63.43.

This means the local Z axis is rotated 63.43 degrees from the global Y, therefore, the angle is -63.46 (negative, because it opens clockwise). The normal vector is

x = -sin(-63.43) = 0.8943
y = cos(-63.43) = 0.4472
z = 0

Therefore DonnéesNormal should be changed to [0.8943, 0.4472, 0].

After doing these changes, recompute the model with Ctrl+R. If the wall doesn't update the hole, select it in the tree view, right click and choose Mark to recompute, then press Ctrl+R again.

19. The orientation of the extrusion of the window is resolved, together with the opening in the wall.

Correct opening in the wall due to proper Normal of the window

Final remarks

20. As demonstrated, the initial placement of the Arch Window is very important. The user should either

  • use the Arch Window tool to insert and automatically align a preset to a wall, or
  • map a sketch to the desired wall, and build the window after that.

If a window already exists, and it needs to be moved, the supporting sketch should be remapped to a new plane, and the DonnéesNormal of the window needs to be recalculated.

The new normal direction can be obtained by measuring the angle of the new wall with respect to the global Y axis, considering whether this angle is positive (counterclockwise) or negative (clockwise), and using a simple formula.

x = -sin(angle)
y = cos(angle)
z = 0

To confirm that the operations are correct, the absolute magnitude of the normal vector should be one. That is,

abs(N) = 1 = sqrt(x^2 + y^2 + z^2)
abs(N) = 1 = sqrt(sin^2(angle) + cos^2(angle) + z^2)


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